V literatuře o metodách svařování a návodech pro svářecí stroje se často vyskytují výrazy „přímá a obrácená polarita“. Volba polarity určuje proces svařování, kvalitu svaru, spotřebu elektrody a hloubku průvaru. Pro začínající svářeče je důležité vědět, co znamená přímá a obrácená polarita, aby správně zvolili režimy svařování v konkrétních situacích.
V tomto článku:
Obloukové svařování – režimy polarity
Pro vypálení elektrického oblouku používaného pro svařování je nutný zdroj proudu a pólový uzávěr s malou vzduchovou mezerou 3-5 mm. Zdrojem proudu může být svařovací invertor, měnič, usměrňovač nebo generátor. Koncept polarity je možný pouze u zdrojů stejnosměrného proudu, protože u transformátorů, které produkují střídavý proud, se směr pohybu elektronů mění až 100krát za sekundu.
V souladu s tím se také náboj mnohokrát během sekund změní z kladného na záporný. Při takovém „skoku“ s chaotickým pohybem nemůže existovat konstantní polarita. Při stejnosměrném proudu se záporně nabité elektrony pohybují z mínusu do plusu. Jejich směr je konstantní, což dává určité vlastnosti:
DC svářečka má dvě zásuvky pro připojení držáku a zemnících kabelů. Do držáku je vložena elektroda a svářeč s ní manipuluje a vytváří šev. Zemnící kabel je k produktu připevněn pomocí krokosvorky.
Pokud je držák nainstalován v konektoru „-“ a zemnící kabel je připojen k „+“, získáte rovnou polaritu. Při obráceném zapojení (držák na „+“ a kostra na „-“) se polarita přehodí.
Rozdíly v režimech svařování
Podívejme se na rozdíl mezi přímou a obrácenou polaritou při svařování. Podle fyzikálních zákonů teče stejnosměrný proud jedním směrem od mínus do plus (pohyb elektronů se záporným nábojem). V tomto případě se teplo vždy soustředí na plus. Proto tam, kde je „+“, bude teplota vyšší.
Při svařování s přímou polaritou „+“ na výrobku. To zajišťuje větší ohřev povrchu a zároveň nedochází k přehřívání elektrody. Na špičce bude topný bod anodický. Práce s obloukem s obrácenou polaritou znamená „plus“ na špičce elektrody a vytvoření tepelné skvrny katody. Díky tomu se spotřební materiál zahřívá více a produkt se zahřívá méně. Rozdíl teplot je asi 1000°C.
Vliv polarity na svařování
Nyní pojďme diskutovat o tom, jak polarita, konkrétně lokalizace ohřevu, ovlivňuje proces svařování.
Výhody a nevýhody přímé polarity
Koncentrace tepelného paprsku na produktu dává následující výsledky:
TIG svařování neželezných kovů, jako je měď, se provádí s přímou polaritou. Tento režim je nejlepší použít při práci s kovy o průřezu 4 mm a větším. Ale tenké plechové polotovary budou vypáleny s rovnou polaritou. Strany mohou také při svařování značně „vést“ a bude nutné rovnání dílů. Při svařování stejnosměrným proudem s „plusem“ na držáku nebude možné používat elektrody na střídavý proud. V tomto režimu se také zvyšuje rozstřik kovu.
Výhody a nevýhody obrácené polarity
Použití obrácené polarity poskytuje následující vlastnosti svařování:
Při svařování tenkých kovů je lepší použít obrácenou polaritu, aby se elektroda nepřilepila, ale nedošlo k popálení. Při provádění krátkých svarů přerušovaným obloukem se příkon tepla ještě sníží.
Spojení silných obrobků 6-10 mm je mnohem horší, protože není vyžadována hloubka průniku. Se značkou mínus na držáku je snazší dosáhnout kvalitního švu na nerezové oceli, hliníku, oceli s vysokým obsahem uhlíku nebo litině. Pokud je nutné nanést přídavný kov pro následné drážkování, pak s obrácenou polaritou dochází k oddělení kapky mnohem rychleji.
Zdroj videa: Welding Territory R
Hrot elektrody se ale také vlivem zvýšeného zahřívání rychle zkracuje, takže dojde k nadměrné spotřebě materiálů. Pokud je povlak elektrody citlivý na přehřátí, pak držení dlouhého souvislého oblouku může způsobit rozpadání povlaku a holá tyč se stane nevhodnou pro svařování. Když proud klesne na minimum, oblouk začne „přeskakovat“ a ztíží se ovládání svarové lázně, takže při svařování tenkých ocelových plechů se budou hodit doplňkové funkce ve střídači, o kterých se zmíníme níže.
Poloautomatické svařování
Při poloautomatickém svařování se polarita také mění v závislosti na tloušťce kovu a druhu svařovaných materiálů. Nejčastěji je zpočátku nainstalováno přímé spojení s „mínus“ na hořáku. To je nutné pro svařování poměděným nebo nerezovým drátem. Vzhledem k tomu, že jeho průřez je malý (0.6-1.2 mm), teplo se musí soustředit na výrobek, jinak se spotřební materiál rychle spálí a rozstřikuje kov ve všech směrech.
Pokud budete svařovat se samostíněným plněným drátem bez plynu, bude vyžadována obrácená polarita. Na rozdíl od invertoru, u kterého stačí prohodit konektory kabelu držáku a zem, u poloautomatického zařízení je hořák připevněn k objímce. Obsahuje drátěný kanál, napájecí drát, přívodní hadici ochranného plynu a ovládací dráty. Hořák prostě nemůžete zasunout do zemnícího konektoru – nepasuje do tvaru.
Existuje několik způsobů, jak změnit polaritu poloautomatického zařízení v závislosti na konfiguraci zařízení. U některých modelů je potřeba prohodit konektory ve spodní části (napájecí kabel hořáku má samostatný výstup se zásuvkou, jako je zem). U ostatních otevřete boční kryt a znovu připojte kabely ke svorkám (obvykle mají různé barvy). Budete potřebovat vidlicový klíč.
Invertorové svařování
Svařování s MMA invertorem se provádí s přímou polaritou „klasickým“ způsobem, protože režim se používá pro spojování silnostěnných obrobků 4 mm a více:
Svařování se provádí nepřetržitým obloukem s mezerou 3-5 mm. Čím rychleji pohybujete elektrodou přes jeden kloub, tím menší je hloubka průniku. Při zpomalování se hloubka průniku zvyšuje. Pokud potřebujete svařovat spoje s různou tloušťkou stran za sebou, můžete si na stroji nastavit proud pro největší průřez v konstrukci a hloubku průvaru regulovat rychlostí elektrody. Na silnějším kovu se vždy udržuje pouze oblouk, který se krátce přenese na tenký kov, aby nedošlo k popálení.
Svařování s obrácenou polaritou se nejčastěji používá pro spojování tenkých plechových materiálů o průřezu 1-3 mm. Ale ani koncentrace tepelného paprsku na špičce elektrody vždy nezabrání popálení. Abyste předešli defektům švu, použijte přerušovaný oblouk. Dotykem produktu se zapálí a aplikují se krátké stehy bez vroubků. Odříznutí hrotu elektrody od obrobku do výšky 2 cm vede k útlumu oblouku. Poté se hrot opět zvedne a rozsvítí se bez klepání. Takové pauzy poskytují dodatečný čas na ochlazení švu a zabraňují popálení.
Držák elektrody
Při provozu přímo připojeného měniče při vysokých proudech 200-300 A může dojít k velkému přehřátí držáku. To se také děje při proudu 140 A, pokud je polarita obrácena. Koneckonců, ohřev na elektrodě se zvýší na 1000 stupňů. Abyste se vyhnuli nepohodlí v ruce, je důležité vybrat držák měniče s dobrou izolací rukojeti. Pak můžete vařit déle, aniž byste museli dělat přestávky na vychladnutí.
Svařovací elektrody
Pokud jste začátečník a nevíte, s jakou polaritou budete vařit (nebo možná budete muset pracovat s tenkými a silnými kovy najednou), zvolte univerzální elektrody. Jsou určeny pro střídavý a stejnosměrný proud libovolné polarity. Mezi testované univerzální elektrody patří Lincoln Electric Omnia 46, SpetsElektrod ANO-21, ESAB OZS-12. Pro práci s obrácenou polaritou existují vysoce specializované elektrody ESAB OK 46.00.
Výběr měniče a jeho provoz
Pro rychlé přepólování při práci s tenkými a silnými kovy musí mít měnič spolehlivé konektory napájecího kabelu. Tenké tenké kolíky v konektoru a nízký okraj pro upevnění se rychle opotřebovávají častým přestavováním. Pak dojde k vůli, kabelové zásuvky budou viset, vznikne zvýšený odpor a přehřívání. Svařovací proud klesne a mezi konektorem a zásuvkou může dokonce vzniknout elektrický oblouk.
Vybírejte spolehlivé MMA invertory s odolnými paticemi, aby se při změně polarity nic neopotřebovalo ani neviselo. Pokud již měnič máte a jeho konektory jsou opotřebované, můžete je vyměnit za silnější výběrem z katalogu konektorů propojovacích kabelů.
Svařování tenkého kovu obalenou elektrodou 1.0-1.5 mm je pro začátečníka náročný úkol. Invertory RDS s funkcí „Anti-stick“ vám pomohou zvládnout to bez popálení. Když je hrot elektrody ponořen do svarové lázně, stroj to „cítí“ a vypne svařovací proud. Výsledkem je, že neexistuje žádná přídržná síla, není třeba naklánět držák doleva nebo doprava, abyste zvedli elektrodu z povrchu. Povlak spotřebního materiálu se v tomto případě nedrolí.
Funkce Arc Force také pomáhá při svařování tenkých kovů s obrácenou polaritou. Když se elektroda chystá přilepit, invertor automaticky zvýší proud o 10A a udržuje elektrický oblouk. Jakmile obnovíte vzduchovou mezeru, zařízení samo sníží proudovou sílu na předchozí hodnotu a eliminuje propálení.
Odpovědi na otázky: vlastnosti přímé a obrácené polarity při svařování
Opačně. Teplo na špičce elektrody je vyšší, separace kapek je rychlejší, šev je více šupinatý a bez prověšení. Tento režim je použitelný pro přední strany produktu, pokud lze tloušťku kovu roztavit s obrácenou polaritou.
Při obrácené polaritě je méně rozstřikování. Pokud se provádí svařování na přední straně výrobku a poté je nutné vyčistit všechny přilepené kapky, je lepší přepnout poloautomat na obrácenou polaritu.
S největší pravděpodobností máte připojenou obrácenou polaritu. Vyměňte napájecí kabely v zásuvkách. Práce s přímým připojením („+“ na výrobku) šetří spotřebu elektrody o 20-40% a snižuje její zahřívání.
Na rubu. Hliník má nízký bod tání a při přehřátí uniká. Proto se tepelný paprsek soustředí na elektrodu. Ale abyste zničili oxidový film, potřebujete poloautomatické zařízení s pulzem (Pulse), jinak nebude hluboká penetrace fungovat.
Chyby při svařování tenkého kovu a potíže s tím spojené
Svařování tenkých plechů bude vyžadovat, aby svářeč měl určité dovednosti a zkušenosti s prací se strojem. K tomu budete muset vytvořit vhodné podmínky a vybrat správné elektrody nebo drát pro poloautomatický stroj.
Nejlepší je svařovat tenký kov pomocí poloautomatického svařování, které nevytváří popáleniny a má přesnější svar. Pokud nemáte žádné speciální dovednosti ve svařování, ale nutně potřebujete kovovou konstrukci na míru, pak by bylo nejlepší využít služeb zkušených odborníků. Například v Ufě existuje podnik, který poskytuje vysokou kvalitu výroba svářečských prací podle nakresleného výkresu, náčrtu, schématu nebo 3D modelu.
Současně s tím často ti, kteří chtějí nezávisle svařovat tenký kov elektrodou, dělají řadu kritických chyb. Špatná volba polarity při svařování, průměru elektrod, jakož i techniky a rychlosti elektrody vede k různým problémům. Jak se vyhnout chybám při svařování tenkého kovu, přečtěte si tento článek.
Jaké jsou potíže spojené se svařováním tenkého kovu elektrodou?
Hlavním problémem při svařování tenkého kovu elektrodou je výskyt popálenin. Nejčastěji vznikají v důsledku chyb při výběru elektrod nebo polarity střídače, pokud je svařování prováděno na stejnosměrný proud. Musíte svařovat tenký kov s obrácenou polaritou připojením držáku s elektrodou k záporné svorce svářečky.
Smyslem tohoto spojení je snížit teplotu, která působí na tenký kov. V důsledku svařování s obrácenou polaritou nevznikají prakticky žádné popáleniny. Zároveň bychom neměli zapomínat na průměr elektrod pro svařování tenkého kovu, čím menší jsou, tím lépe.
Jaké jsou potíže spojené se svařováním tenkého kovu elektrodou?
Například 3 mm elektroda může svařovat kov o tloušťce 3 mm. Takový kov už není možné nazvat tenkým. Proto při svařování opravdu tenkého kovu o tloušťce 0,5-1 mm by nejlepší volbou byly elektrody o průměru 1 až 2 mm. Na to je třeba také pamatovat rutilové elektrody Pro začátečníka je nejjednodušší vařit, zatímco elektrody se základním povlakem se nejlépe používají, pokud máte minimální zkušenosti.
Jak eliminovat deformaci při svařování tenkých kovů
Dalším problémem, který při svařování tenkostěnných výrobků nevyhnutelně vzniká, je jejich deformace. Nezáleží na tom, co svařujete, na dveřním křídle nebo na blatníku auta, pokud je kov příliš tenký, může se tahat do stran. K tomu dochází vlivem vysokých teplot na kov, v důsledku čehož se ohýbá a deformuje.
Jak eliminovat deformaci při svařování tenkých kovů
Proto, aby se zabránilo deformaci při svařování tenkého kovu, je nutné nepřehřívat svařované výrobky. Jak zabránit přehřátí tenkého kovu? No, za prvé byste měli svařovat bodově a ne v souvislém švu. Za druhé, není třeba spěchat, musíte nechat obrobek vychladnout.
A do třetice můžete použít speciální kovové podložky pro odvod tepla z oblasti svaru.
Nastavení stroje pro svařování tenkých kovů
Výše na webu https://mmasvarka.ru/ již bylo zmíněno o obrácené polaritě, která se používá pro svařování tenkých kovů. Toto však není jediné nastavení svářečky, protože budete muset také správně zvolit proud (svařovací proud) pro určité elektrody.
Chyby při svařování tenkého kovu a potíže s tím spojené
Síla svařovacího proudu přímo závisí na průměru elektrod a průměr zase závisí na tloušťce svařovaného kovu. Čím tlustší kov je třeba svařit, tím větší průměr elektrod by měl být zvolen a tím vyšší svařovací proud bude muset být nastaven na invertoru.
Níže jsou hotové hodnoty proudu vzhledem k průměru elektrod a tloušťce svařovaného kovu.
| Tabulka průměru elektrody, tloušťky kovu a svařovacího proudu pro MMA |
| Tloušťka svařovaného kovu, mm | Průměr elektrody, mm | Aktuální síla, A. |
| 0,8 mm | 1,6 mm | 10-20 ampér |
| 1,0 mm | 2,0-2,5 mm | 25-35 ampér |
| 1,2 mm | 2,5 mm | 40-50 ampér |
| 1,5-2,0 mm | 2,5-3,0 mm | 45-60 ampér |
Abyste dosáhli vynikajících výsledků svařování, musíte tenké obrobky umístit co nejblíže k sobě. V tomto případě se neprovádí řezání hran, pokud je tloušťka kovu menší než 4 mm. Zpočátku se svařování provádí přerušovaným švem a teprve poté se aplikuje kontinuální šev.
